DE304531C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Tr 304531 KLASSE 27c. GRUPPETr 304531 CLASS 27c. GROUP

Es ist bekannt, bei Antriebsmaschinen für Kreiselverdichter, ζ. Β. bei Dampfturbinen, einen Geschwindigkeitsregler und einen Druckregler auf die Steuerorgane einwirken zu lassen zwecks Konstanthaltung des Druckes oder der Menge des zu verdichtenden Mediums. Bei Turbokompressoren kann die Druckluft in" dem vielfach verzweigten Leitungsnetz, das ein großes Luftvolumen enthält, durch Ausgleich in diesem Netz für eine gewisse Zeit unabhängig von der Förderung, des Kompressors auf praktisch gleichen Druck erhalten bleiben. Inzwischen kann jedoch der Frischdampfdruck der Antriebsturbine stark schwanken und beispielsweise so weit abnehmen, daß die Umlaufszahl der Turbine stark fällt und der Kompressor nicht mehr imstande ist, den normalen Druck zu liefern, so daß die Förderung aussetzt. Um das Eintreten eines solchen Falles zu verhüten, muß der Geschwindigkeitsregler der Turbine unabhängig vom Druckregler die Frischdampfmenge entsprechend verändern können. Bei stark veränderlichem Verbrauch von Druckluft dagegen muß die Antriebsturbine langsamer oder rascher laufen, um den Luftdruck innerhalb der möglichen Grenzen unverändert zu erhalten. Es muß also auch der Druckregler den Geschwindigkeitsregler so beeinflussen können, daß sich die Umlaufszahl des Aggregates diesen Forderungen entprechend einstellen kann.It is known that in drive machines for centrifugal compressors, ζ. Β. for steam turbines, a speed regulator and a pressure regulator act on the controls to keep the pressure or the amount of the medium to be compressed constant. In the case of turbo compressors, the compressed air in "the manifold branched network, the contains a large volume of air by balancing in this network for a certain time Regardless of the delivery, the compressor is kept at practically the same pressure stay. In the meantime, however, the live steam pressure of the drive turbine can fluctuate considerably and decrease, for example, so far that the number of revolutions of the turbine falls sharply and the compressor is no longer able to deliver the normal pressure, so that the delivery suspends. To prevent this from occurring, the cruise control must the turbine can change the amount of live steam accordingly, independently of the pressure regulator. With strongly changeable Consumption of compressed air, however, the drive turbine must run slower or faster to keep the air pressure within of the possible limits unchanged. So it must also be the pressure regulator Can influence the speed controller so that the number of revolutions of the unit can adjust these requirements accordingly.

Vorliegende Erfindung zeigt nun eine einfache Anordnung für die Regulierung von Antriebsturbinen für Kreiselverdichter, welche ermöglicht, daß der Geschwindigkeitsregler und der Druckregler sowohl jeder selbsttätig für sich als auch gemeinsam miteinander wirken können. Das Wesen der Erfindung bestehtin der eigenartigen unmittelbaren Einwirkung beider Regler auf das gleiche Druckmittel der Steuerung (Öl), das dadurch zum Bindeglied beider Regler wird. Schädliche Rückwirkungen des einen Reglers auf den andern Regler werden dabei vermieden.The present invention now shows a simple arrangement for the regulation of power turbines for centrifugal compressors, which allows the speed regulator and the pressure regulator to be both independently operated can work individually as well as together. The essence of the invention consists in the peculiar direct action of both regulators on the same pressure medium the control (oil), which thereby becomes the link between the two regulators. Harmful repercussions of one controller on the other controllers are avoided.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Reglervorrichtung. Nach Fig. 1 wird der Geschwindigkeitsregler B von der Turbinenwelle A angetrieben; se"ine Muffe reguliert durch Höher- oder Tieferstellen den Ölabfluß. Der Steuerung fließt eine bestimmte durch das Ventil / einstellbare ölmenge zu und durch den Regulierschlitz an der Reguliermuffe sowie durch ein Zirkulationsloch unter dem Kolben K wieder ab. Je nach der Umlaufszahl oder der Höhenlage der Regulatormuffe ist der Öldruck ein anderer. Entsprechend verändert sich die HöhenlageThe drawing shows an exemplary embodiment of the new regulator device. According to Fig. 1, the speed controller B is driven by the turbine shaft A; Its sleeve regulates the oil flow by setting it higher or lower. A certain amount of oil, which can be set through the valve /, flows into the control and then drains it through the regulating slot on the regulating sleeve and through a circulation hole under the piston K. Depending on the number of revolutions or the altitude The oil pressure is different with the regulator socket, and the altitude changes accordingly

des federbelasteten Kolbens K und damit die durch das Dampfregulierventil E eintretende Frischdampfmenge. Die Regulatormuffe dreht sich in der stillstehenden achsial verschiebbaren Büchse N, die vom Kolben M des Druckluftreglers verstellt wird. Die Druckluft tritt durch die Leitung L unter den federbelasteten Kolben M, so daß eine Änderung der Druckluftpressung eine Verschiebung derof the spring-loaded piston K and thus the amount of live steam entering through the steam regulating valve E. The regulator sleeve rotates in the stationary axially displaceable sleeve N, which is adjusted by the piston M of the compressed air regulator. The compressed air passes through the line L under the spring-loaded piston M, so that a change in the compressed air pressure shifts the

ίο die Regulatormuffe umschließenden Büchse N zur Folge hat. Der Geschwindigkeitsregler kann also durch seine Muffe R und der Druckluftregler durch die Büchse N direkt auf das Steueröl einwirken und einzeln oder gemeinsam die Umlaufszahl der Antriebsturbine beeinflussen. ίο the bush N surrounding the regulator sleeve. The speed regulator can therefore act directly on the control oil through its sleeve R and the compressed air regulator through the sleeve N and individually or jointly influence the number of revolutions of the drive turbine.

In dem Fall, wo das Leitungsnetz durch seine ausgleichende Wirkung den Luftdruck nahezu konstant hält, der Dampfdruck für die Antriebsturbine aber durch Zufall vorübergehend rasch fällt, wirkt der Geschwindigkeitsregulator infolge Abnahme der Umlaufszahl auf eine Erhöhung des Öldruckes der Steuerung und damit auf vermehrte Frischdampfzuführung der Turbine. Die Büchse N braucht dabei ihre Lage nicht zu verändern, da der Druckregler infolge der Unveränderlichkeit des Luftdruckes nicht eingreift, während der Geschwindigkeitsregler seine Muffe R nach Bedarf verschiebt.In the case where the line network keeps the air pressure almost constant due to its balancing effect, but the steam pressure for the drive turbine temporarily drops rapidly by accident, the speed regulator acts to increase the oil pressure of the control unit due to the decrease in the number of revolutions and thus to increase the live steam supply to the turbine . The sleeve N does not need to change its position, since the pressure regulator does not intervene due to the immutability of the air pressure, while the speed regulator moves its sleeve R as required.

Ändert sich die Menge der verbrauchten Druckluft hei vorläufig gleichbleibender Förderung des Verdichters, so ändert sich der Druck im Leitungsnetz und damit auch der Druck unter dem . Kolben M des Druckreglers. Infolgedessen verstellt die Feder P den Kolben mit samt der Büchse N. Fällt beispielsweise die Druckluft, so überwiegt die Federkraft und die Büchse N bewegt sich abwärts. Bei vorerst unveränderter Lage der Muffe R wird der ölabflußquerschnitt verengt, der Öldruck steigt und es strömt mehr Frischdampf zur Turbine. Dadurch nimmt aber die Drehzahl zu und die Regulatormuffe R bewegt sich dementsprechend abwärts, und zwar so lange, bis der Luftdruck seine normale Höhe wieder erreicht hat. Infolge dieses Vorganges hat der Regler B eine andere Hublage eingenommen durch Einwirkung des Druckreglers auf das Steuermittel, dessen Druckänderung die Frischdampfzufuhr und damit auch die Umlaufszahl ändert. Infolge dieser eigenartigen Einwirkung des Geschwindigkeitsreglers und des Druckreglers auf die gemeinsame Abflußstelle des Steueröles kann sowohl der eine wie auch der andere der Regler seinen Einfluß geltend machen und damit auf konstante Förderverhältnisse hinwirken. Durch eine kleine Änderung des Luftdruckes wird der Geschwindigkeitsregler in eine andere Lage gebracht und bewirkt, daß der gewünschte Druck wieder hergestellt wird.If the amount of compressed air used changes while the compressor's delivery remains constant for the time being, the pressure in the pipeline network changes and with it the pressure below the. Piston M of the pressure regulator. As a result, the spring P moves the piston together with the sleeve N. If, for example, the compressed air falls, the spring force prevails and the sleeve N moves downwards. If the position of the sleeve R remains unchanged for the time being, the oil drainage cross-section is narrowed, the oil pressure increases and more live steam flows to the turbine. As a result, however, the speed increases and the regulator sleeve R moves downwards accordingly, until the air pressure has reached its normal level again. As a result of this process, the regulator B has assumed a different stroke position due to the action of the pressure regulator on the control means, the pressure change of which changes the live steam supply and thus also the number of revolutions. As a result of this peculiar effect of the speed regulator and the pressure regulator on the common discharge point of the control oil, both one and the other of the regulators can exert their influence and thus work towards constant delivery conditions. A small change in the air pressure will move the speed controller to another position and cause the desired pressure to be restored.

Die Druckluftpressung kann durch Veränderung der Federspannung mittels des Handrades H beliebig eingestellt und den Betriebs-Verhältnissen angepaßt werden. Ferner kann durch Schließen des in die Luftzuführungsleitung L eingebauten Ventiles Q der Druckregler gänzlich abgestellt werden. Der Kolben M. geht alsdann in seine Endlage und der' Geschwindigkeitsregler übernimmt die Regelung auf konstante Drehzahl. , The compressed air pressure can be set as desired by changing the spring tension using the handwheel H and adapted to the operating conditions. Furthermore, by closing the valve Q built into the air supply line L, the pressure regulator can be switched off completely. The piston M. then goes into its end position and the speed controller takes over the control to constant speed. ,

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung wirkt der Druckregler vermittels des Hebels S auf die Büchse N. Gleichzeitig ist bei dieser Anordnung eine Vorrichtung T zur Tourenverstellung vorgesehen, vermittels welcher bei geschlossenem Ventil Q und ausgeschaltetem Druckregler die Büchse N von Hand verstellt werden kann, wodurch eine Änderung der Drehzahl herbeigeführt wird.In the arrangement shown in Fig. 2, the pressure regulator acts by means of the lever S on the sleeve N. At the same time, a device T for tour adjustment is provided in this arrangement, by means of which the sleeve N can be adjusted by hand with the valve Q closed and the pressure regulator switched off, whereby a change in the speed is brought about.

Bekanntlich tritt bei Kreiselgebläsen bei Unterschreitung einer gewissen Fördermenge das sogenannte »Pumpen«, d. h. eine ^ intermittierende Förderung ein, wobei der Enddruck Schwankungen unterworfen ist. Bei einer Vorrichtung nach Fig. 2 kann in diesem Arbeitsbereich das Ventil Q geschlossen und damit der Druckregler außer Tätigkeit gesetzt werden, während mit Hilfe der Vorrichtung T die Büchse N in gleicher Weise wie vorher durch den Druckregler von Hand beeinflußt wird.As is well known, when centrifugal fans fall below a certain delivery rate, so-called "pumping", ie intermittent delivery, occurs, the final pressure being subject to fluctuations. In a device according to FIG. 2, the valve Q can be closed in this working area and thus the pressure regulator can be put out of action, while with the aid of the device T the sleeve N is influenced manually by the pressure regulator in the same way as before.

Statt der für Kompressoren beschriebenen Regelung auf konstanten Druck kann auch für andere Verdichter, z. B. Gebläse, die Regelung auf konstante Menge bewirkt werden, indem z. B. in bekannter Weise eine in die Luftleitung eingebaute Fahne eine Vorsteuerung betätigt, welche Druckluft von veränderlicher Pressung in Abhängigkeit der geförderten Menge unter dem Kolben M des Druckreglers einwirken läßt. In ähnlicher Weise kann auch ein Multiplikator oder ein Pitotrohr verwendet werden, wobei die Einwirkung auf die Steuerung durch eine Druckänderung erfolgt. Das Wesentliche ist dabei stets, daß die Einwirkung der beiden Regler gemeinsam auf ein und dieselbe Abflußstelle des Druckmittels der Steuerung erfolgt, so daß das Druckmittel selbst zum Bindeglied zwischen beiden Reglern wird.Instead of the constant pressure regulation described for compressors, other compressors, e.g. B. blower, the control on a constant amount can be effected by z. B. in a known manner a built-in flag in the air line actuates a pilot control, which can act under the piston M of the pressure regulator of variable pressure depending on the pumped amount of compressed air. In a similar way, a multiplier or a pitot tube can also be used, the action being taken on the control by a change in pressure. The essential thing is always that the action of the two regulators takes place jointly on one and the same discharge point of the pressure medium of the control, so that the pressure medium itself becomes the link between the two controllers.

Claims

Patent Claims:

i. Device for regulating centrifugal compressors by speed and Pressure regulator for constant pressure or constant flow rate, characterized in that that the action of both controllers on one and the same drainage point of the

Control pressure means takes place, so that the latter becomes the link between the two regulators.

2. Apparatus according to claim τ, characterized in that the sleeve provided with a regulating edge of the speed regulator rotates in an axially displaceable sleeve from the pressure regulator which is provided with the drainage slot.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized by a shut-off device for the pressure regulator and an adjusting device of the sleeve by hand.

1 sheet of drawings.